【二维费用背包问题的解题套路】
二维费用的背包问题,即具有两种限制条件的背包问题,它是常见背包问题的一个简单的常见扩展。也就是说,常见的背包问题都会存在二维费用的扩展。如二维费用的0-1背包问题、二维费用的完全背包问题、二维费用的多重背包问题、二维费用的分组背包问题等。
二维费用的背包问题,要求对于装入背包的每个物品 i,必须同时满足两种不同的限制条件 vol1[i] 与 vol2[i],且每种限制条件的上限分别为 V1 与 V2。若设将物品 i 装入背包可获得的价值为 val[i],请问怎么选择物品,可得到最大价值。
下面以二维费用的0-1背包问题为例,给出一般的二维费用背包问题的解题思路如下:
令 c[i][j][k] 表示将前 i 个物品装入限制条件1为 j、限制条件2为 k 时,可获得的最大价值。
根据求解普通0-1背包问题的状态转移方程的思路,相应可得二维费用的0-1背包问题的状态转移方程为:c[i][j][k] = max(c[i−1][j][k], c[i−1][j−vol1[i]][k−vol2[i]] + val[i] )
类似于将普通0-1背包问题由二维优化为一维的思路(https://blog.csdn.net/hnjzsyjyj/article/details/126071689),可以将二维费用的0-1背包问题由三维优化为二维,从而达到降低算法时间复杂度的目的。优化为二维后的二维费用的0-1背包问题的状态转移方程为:c[j][k] = max(c[j][k], c[j−vol1[i]][k−vol2[i]] + val[i])
编写代码时,一般采用如下的3重循环:
- for (i=1; i<=n; i++) // 此行语句也常用 while(n--) 代替,其中的n为物品个数
- for (j=V1; j>=vol1[i]; j--)
- for (k=V2; k>=vol2[i]; k--) {
- c[j][k]=max(c[j][k],c[j-vol1[i]][k-vol2[i]]+val[i]);
- }
所求最大价值为c[V1][V2]。
【参考文献】
https://blog.csdn.net/hnjzsyjyj/article/details/126228900